NO782548L

NO782548L - Fremgangsmaate til foring av et ledningssystem

Info

Publication number: NO782548L
Application number: NO782548A
Authority: NO
Inventors: Bernard Barber
Original assignee: Trio Engineering Ltd As
Priority date: 1977-07-27
Filing date: 1978-07-25
Publication date: 1979-01-30
Also published as: ES472063A1; AU529673B2; IE47216B1; AU3837378A; DK332478A; AT374901B; EP0000576B1; EP0000576A1; IE781512L; ATA547678A; DE2861006D1; US4207130A; CA1115917A; JPS55133923A

Description

Fremgangsmåte til foring av et

ledningssystem.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til foring av et ledningssystem, særlig lange, nedgravde ledningssystemer, såsom kloakkledninger og rørledninger.

Det er fremkommet mange forslag for foring av rørled-ningssystemer, idet det over hele verden er et stort antall av rørledningssystemer som trenger reparasjon og/eller utskifting. Rørledningssystemer kan trenge reparasjon av mange forskjellige grunner. For eksempel kan en nedgravet kloakkledning lekke i en slik utstrekning at kloakken lekker ut i den omsluttende grunn-masse eller en rørledning kan lekke i en slik utstrekning at grunnvannet eller andre væskeavsetninger lekker gjennom rørled-ningen og innad til rørledningens indre, noe som kan medføre at det medium som føres gjennom rørledningen blir forurenset av den inntrengende væske. Videre kan rørledningssystemene kreve reparasjon i slike tilfeller hvor de ikke direkte lekker, men derimot korroderer eller eroderer, noe som senere kan fremkalle lekkasje. Videre kan det være nødvendig å fore et ledningssystem for å kunne endre dets funksjon. Det kan for eksempel være ønskelig å fore et ellers korrosivt ledningssystem med en antikorro-siv foring,for å tillate ledningssystemet å føre korroderende materiale, eller det kan være ønskelig å innsette en foring for å kunne tillate ledningssystemet å føre medium under trykk, idet foringen danner et middel til å oppta eller hjelpe til å oppta trykkrefter fra trykkmediet.

Det vil forståes at i avhengighet av omgivelsene kan rør-ledningsforinger variere fra tynne, uavstøttete utforminger av plastfolie hvor en flate ganske enkelt skal beskyttes fra omgivelsene, til tunge plastimpregnerte filtstoffer hvor foringen skal oppta trykket fra det medium som strømmer gjennom ledningssystemet og beskytte ledningssystemets flate fra kjemiske angrep og støt av gjenstander og artikler som medføres av mediet i ledningssystemet.

I alle de kjente systemer for foring av ledninger har man det felles problem å innsette lange lengder av foringer (over 300 meters lengde) i en rørledning uten å benytte foringer i seksjoner og uten å måtte benytte mange skjøter som kan utgjøre en kilde til lekkasje. Problemet med å skaffe tette skjøter i foringer med stor tykkelse er ikke blitt fullstendig løst i slike tilfeller hvor ledningssystemet fører et medium, såsom gass, under trykk.

Det er mulig å innsette lange lengder av et uavstøttet materiale i ledningssystemet ved å vrenge materialet på plass i dette, men slike foringer kan ikke anvendes for å øke ledningssystemets evne til å oppta trykk.

Tunge, plastimpregnerte filtforinger må nødvendigvis være av liten lengde, idet de ellers blir umulige å håndtere.

Det er følgelig et faktisk behov for å frembringe en frem^gangsmåte til"foring av ledningssystemer med en foring som kan fremstilles i lange lengder, og som er robust nok til å oppta trykkmedium.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører dette behov,og i-følge oppfinnelsen er det frembrakt en fremgangsmåte til foring av ledningssystemer, som er kjennetegnet ved

at det ekstruderes en rørformet foring av plast på bruks-stedet ved det rørledningssystem som skal fores, idet foringen er så pass elastisk ettergivende at den kan bøyes, men vender tilbake til eller har tendens til å vende tilbake til utilbøyet tilstand ved frigjøring,

at det foretas en avbøyning av det rørformete ekstruderte produkt til en tilstand hvori det avbøyete rørs største diameterdimensjon er mindre enn det utilbøyete rørs ytterdiameter,

hvoretter røret, mens det er i tilbøyet tilstand, fastholdes på løsbar måte og det fastholdte, tilbøyete rør innføres i ledningssystemet som skal fores, og

det frigjøres grepet om røret når røret er opptatt i ledningssystemet og enten tillater eller forårsaker at røret vender tilbake til dets opprinnelige, utilbøyete tilstand.

De nevnte trinn med ekstrudering, tilbøyning og innsetting av røret i ledningssystemet foretas fortrinnsvis i en kontinuer-

lig operasjon.

Etter at røret er anbrakt i ledningssystemet og grepet om røret oppheves, kan rørets indre trykkbelastes for derved fullstendig å kunne tilbakebøye røret til sirkulær form eller en slik operasjon kan foretas ved å la en rørutblokkingsanordning passere gjennom røret.

Røret kan tilbøyes til hesteskoform i tverrsnitt,og holde-organene kan bestå av et bånd eller en hylse av plastfolie. I tilfelle det anvendes et bånd, kan det påføres på røret ved hjelp av et klebemiddel og kan være utformet slik at det kan frigjøres ved å skrelle båndet av fra røret. Der det anvendes en hylse kan denne være utstyrt med en svekkingssøm som kan oppbrytes for eksempel ved å antenne en smeltetråd som er inn-leiret i hylsen langs nevnte søm.

Etter at røret er ekstrudert og mens det ennå er mykt, kan det ekspanderes opp til den ønskete størrelse før det til-bøyes.

Dersom det er ønskelig å utstyre rørledningssystemet med en foring som har en høyere omkretsbelastning enn det som oppnås ved hjelp av et enkelt, ekstrudert produkt, kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjentas flere ganger, idet etterføl-gende ekstruderte produkter innsettes i det forutgående ekstruderte produkt, inntil man har fått tilformet en foring med ønsket tykkelse.

Oppfinnelsen skal beskrives i nærmere detaljer i det etterfølgende ved hjelp av et utførelseseksempel under henvisning til de medfølgende skjematiske tegninger, hvori: Fig. 1 viser et perspektivriss av et apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et tverrsnitt av det ekstruderte rør i til-bøyet tilstand. Fig. 3 viser i et riss tilsvarende fig. 2 hvorledes et antall ekstruderte rør kan anbringes det ene inne i det annet. Fig. 4 viser hvorledes fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan utføres under foring av et rørledningssystem i form av en nedgravet rørledning. Fig. 5 viser delvis i snitt hvorledes det ekstruderte rørs ende kan forankres når det er anbrakt på plass i rørlednings-systemet.

Under henvisning til tegningene, og først og fremst til fig. 1, er det vist en vanlig ekstruder 10 for fremstilling av et ekstrudert plastrør 12. Det ekstruderte rør er vist idet det passerer gjennom sprøyteringer 14 hvorfra det sprøytes koldt vann an mot det ekstruderte rør for å oppnå herding av plastma-terialet, og fra sprøyteringene passerer plastrøret gjennom et formeapparat 15 som er utstyrt med avbøyningsruller 16 som bæres av en ramme 18, samt bretteruller 20. Avbøyningsrullene 16 til-. bøyer det øvre midtparti av røret som er halvstivt, slik at røret inntar en hesteskoliknende form sett i tverrsnitt som vist i fig. 2, mens bretterullene 20, som er konkavt avrundet som vist, presser sammen sidene på det hesteskoformete tverrsnitt. En fremføringsrull 22 driver røret 12 fremover og under-støtter dette. Rullen 22 drives av en motor 34.

Etter hvert som det avbøyete rør 12 fremføres fra bøye-apparatet 15, blir det omsluttet av en plastfolie eller et tøy-stoff 24 som kan være fremstilt av polyvinylklorid, og det blir omhyllet om røret 12 som vist,slik at dets kanter overlapper hverandre ved en varmsmelte-skjøteanordning 26. Kantene blir så-ledes forbundet med hverandre for å danne en hylse rundt det tilbøyete rør 12 for å holde det på plass i tilbøyet tilstand. Langs den fremstilte skjøtesøm innsettes det en smelteledning 28 som tilføres fra en smelteledningstrinse 30. Hensikten med smelteledningen vil fremgå tydeligere av det etterfølgende.

Under henvisning til fig. 4 blir det tilbøyete rør 12, som holdes på plass i tilbøyet tilstand ved hjelp av folien 24, tilført direkte inn i rørledningssystemet 35 som skal fores med røret 12. Innsettingen av røret 12 i ledningssystemet 35 for*-enkles ved den foranstaltning at røret 12 holdes på plass i tilbøyet tilstand. I denne tilstand er rørets 12 største dian meterdimensjon mindre enn den utvendige diameter på røret før tilbøyningen og er mindre enn innerdiameteren på ledningssystemet som skal fores. I fig. 4 er rørets 12 frie ende vist i forbindelse med et trekkorgan 37 i form av en line og i tillegg er røret 12 vist idet det ledes via et innføringsrør 36 og utad via et utledningsrør 38. Rørene 36 og 38 er forbundet med en-dene på den nedgravde rørledning 30 på vanntett måte. Som følge av at ledningssystemet 30 og rørene 36 og 38 er oppfylte med vann vil man kunne lette passasjen av røret 12 gjennom rørled-ningssystemet 30. Når røret 12 er brakt på plass, kan vannet fjernes fra rørledningssystemet, men det kan være ønskelig å innføre et smøremiddel i vannet, såsom et såpemateriale, slik at røret 12, som i seg selv er passende bøyelig, lettvint kan følge leiene i rørledningssystemet 35. Dette er særlig tilfelle der hvor rørledningssystemet på forhånd er foret med en tynn film av plastmateriale, såsom polytenfolie. Rørets 12 frie ende vil selvfølgelig bli avtettet for at rørets indre ikke skal bli fullstendig oppfylt med vann, selv om det i noen tilfeller kan tillates at dette skjer. Det er ønskelig at røret 12, som må strekkes over store lengder, for eksempel over 300 meters lengde, bør ha så tilnærmet nøytral oppdrift i vilkårlige væsker som opptas i rørledningssystemet 35, idet det ellers kan utøves be-tydelige strekkrefter i linen 37 etter hvert som røret inn-føres i rørledningen.

Fremgangsmåten helt frem til det trinn å plassere forings-røret 12 i rørledningen 35 foregår kontinuerlig, noe som gir en minimal fremstillingstid, men dersom ekstruderen kan stoppes og startes på tilfredsstillende måte, kan fremstillingen også foretas trinnvis.

Når røret 12 er på plass, frigjøres holdeeffekten i hylsen 24,og i dette eksempel oppnås dette ved å antenne smelteledningen 28, noe som vil bryte opp hylsen 24 og tillate det til-bøyete rør 12 på nytt å utvide seg til sirkulær form og innad i en stilling hvori den danner foring i ledningssystemets 30 indre. Tilbakeføringen av røret 12 til sirkulær form kan sikres ved å trykkbelaste rørets 12 indre med et trykkmedium eller ved å la et rørutvidelsesorgan passere gjennom rørledningen fra dens ene ende.

Foringsrøret 12 kan være utformet med, i forhold til rørr-ledningssystemet eller rørledningen som skal utfores, noe større diameter eller med en diameter som er noe mindre enn diameteren for rørledningssystemet eller rørledningen. Når røret 12 har noe større diameter, når det vender tilbake til dets sirkulære form i ledningssystemet eller rørledningen, snepper det på plass i riktig stilling og herunder blir det komprimert i omkretsret-ningen, slik at det hindres i å innta sin naturlige størrelse. Dersom foringsrøret 12 er dimensjonert til å sneppe inn i en omkretsmessig belastet tilstand slik som beskrevet, har det fortrinnsvis bare så vidt større diameter enn rørledningens eller rørsystemets diameter for å sikre at røret 12 skal innta sirkulær form. Dette arrangement er særlig bruktbart når forings-operasjonen går ut på å frembringe for eksempel en væsketett tetning eller et belastningsopptakende organ.

Dersom røret 12 er utformet med en mindre diameter enn rørledningens eller ledningssystemets flate som skal fores, kan den være bare så vidt mindre eller betydelig mindre. Man kan innrette seg slik at foringsdiameteren kan være så vidt mindre enn diameteren for ledningssystemets eller ledningens flate når foringsrøret skal oppta et medium under trykk og må ekspandere under nevnte trykk, og derved kan foringsrøret medvirke til å oppta en viss mengde av eller hele omkretsbelastningen for å holde på plass mediet i dette.

Dersom røret 12 har betydelig mindre diameter enn rørled-ningen eller ledningssystemet, kan bretten i røret 12, som tilformet av rullene 16, 20, fylles med et fyllstoff, såsom fugemasse, som sprøytes rundt røret for å fylle spalten mellom røret 12 og rørledningens eller ledningssystemets flate, etter at grepet om det tilbøyete rør 12 er frigjort.

I det tilfelle hvor foringen må være tilstrekkelig sterk til å oppta trykkrefter når mediet under trykk passerer gjennom rørledningssystemet, kan man gjenta fremgangsmåten som beskrevet under henvisning til fig. 4. Hvert etterfølgende ekstrudert rør kan deretter plasseres innvendig i det forutgående ekstruderte rør på tilsvarende måte som beskrevet. Følgelig vil det oppstå en liten omkretsmessig klaring mellom hvert foringsrør og innerflaten på det rør hvori det er innsatt. Fig. 3 viser et antall ekstruderte rør som er plassert det ene inne i det annet, og det er også vist et endelig ekstrudert rør mens det ennå er i tilbøyet tilstand, inne i det tidligere ekstruderte rør og klargjort for å ekspanderes tilbake til dets opprinnelig sirkulære form. Ved denne repetisjon av fremgangsmåten kan det bygges opp en foring av vilkårlig veggtykkelse og vilkårlig om-kretsstyrke innenfor bestemte grenser.

Det ville ikke være mulig å innsette en eneste foring med samme totaltykkelse som antallet ekstruderte rør, idet det vil være særlig vanskelig å bøye en slik foring i ett stykke for å gi deri. en mindre totaldimensjon enn selve ledningssystemet, og den ville ikke kunne bøyes lengdeveis for å passere innad i ledningssystemet via rørstumpene 36 og 38 eller via andre rør-bøyninger.

Den foreliggende oppfinnelse er særlig anvendbar i forbindelse med rørledninger og ledningssystemer som hverken er for små eller for store. For særlig store ledningssystemer,

det vil si slike hvori mennesker fritt kan gå eller bevege seg, kan det anvendes annen foringsteknikk, idet det ikke opptrer samme vanskeligheter ved fremstillingen av skjøtene mellom seksjoner av foring. For meget små rørledninger blir det særlig vanskelig å bøye rørdelen 12 til en tilstrekkelig liten størrelse til å kunne innsettes i rørledningen,og friksjonskreftene som frembringes når man forsøker å bringe tilbøyete rør via rørbend og bøyete partier blir prohibitive. Den foreliggende oppfinnelse kan imidlertid anvendes over et stort område av ledningsstørrel-ser, for eksempel fra rørledninger i størrelsesordenen 10 til 12 cm diameter opp til kanaler på 1^ til 2 m diameter.

Etter at røret 12 er ekstrudert fra ekstruderen 10, får røret den endelige dimensjon før materialet herdes, og det kan benyttes forskjellige midler til å utvide det ekstruderte rør til ønsket størrelse mens det fremdeles er i myk tilstand. Det vil selvfølgelig være nødvendig å redusere størrelsen på de etterfølgende ekstruderte rør når det skal oppbygges et flerlags foringsrør, slik som i arrangementet som vist i fig. 3.

Det ekstruderte rør kan være fremstilt av et vilkårlig egnet materiale, såsom polypropylen, høytetthets-polytén eller liknende plastmateriale som har tilstrekkelig plastisk memoreringsevne, og fortrinnsvis har det en tykkelse som tillater nødvendig bøyelighet og evne til å vende tilbake til opprinnelig tilstand. Polypropylen med en tykkelse på omtrent 3 mm synes å gi tilfredsstillende egenskaper i anledning ovennevnte.

En fremgangsmåte til å frigjøre grepet om det ekstruderte rør når det inntar tilbøyet tilstand i ledningssystemet er beskrevet ovenfor, det vil si anvendelsen av en smelteledning, men også andre fremgangsmåter kan anvendes. For eksempel kan hol-deorganene oppsplittes ved hjelp av skjæreorganer eller de kan bestå av et bånd som er festet med klebeeffekt til røret 12,

men som kan avskrelles fra dette, eller det kan være utstyrt med en svekkingslinje som brytes i stykker som følge av en trykkbelastning på rørets 12 innerside etter at dette er anbrakt

på plass i ledningssystemet. Ifølge et annet arrangement kan holdeeffekten oppnås ved å vikle en vevnad rundt det tilbøyete rør stort sett på samme måte som vist i fig. 1, men de til-støtende kanter på vevnaden kan holdes sammen ved hjelp av en symaskinsøm som syes i kantene etter hvert som disse bringes sammen, og hele sømmen kan frigjøres ved å trekke ut tråden ved den ene ende av den enhet som består av det indre rør og den ytre vevnad. Ved å trekke i denne tråd kan man frigjøre stingene i hele sømmens lengde. Et alternativt arrangement til slik fastholdelse består av en dor av passende form og utstyrt med et kanalsystem hvorved, når røret er plassert over doren og kanalsystemet tilkobles en undertrykkskilde, røret kan suges an mot doren,og mens det holdes fastsuget på denne måten endres tverrsnittsformen slik at dens største diameterdimensjon er mindre enn rørets diameterdimensjon før tilbøyningen. Røret holdes i en slik stilling inntil det er anbrakt på plass i ledningssystemet, og når undertrykket oppheves og trykkluft til-føres via kanalsystemet oppblåses røret til opprinnelig form.

I ethvert tilfelle blir røret 12 etter at grepet om røret er frigjort ha tendens til å vende tilbake dets opprinnelig, util-bøyde tilstand, men for å sikre at det gjør dette kan det være ønskelig å trykkbelaste rørets 12 indre eller å føre et utblok-kingslegeme gjennom dette. Dersom røret 12 har noe større diameter enn ledningssystemets 35 innvendige diameter, vil det til slutt bli plassert på plass med en sneppertvirkning som resulterer i at foringsrøret bringes til anlegg i komprimert tilstand,slik som beskrevet ovenfor. I tilfeller hvor det bygges opp en flerlags foring, kan man innrette seg slik at hvert etterfølgende ekstrudert rør sneppes inn i inngrep med det tidligere ekstruderte rør på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor.

Under henvisning til fig. 5 er det vist et arrangement som illustrerer hvorledes foringens ende kan forankres ved anvende komplimentære kiledannende kragepartier. En ytre kjeglestumpformet krage 40 blir boltet til rørlednings 35 ende, mens foringens 12 frie ende løper forbi bolteskjøten med en lengde som svarer til kragens 40 lengde. En tilspisset kragedel 42

som er utstyrt med en kjeglestumpformet ytre flate innskyves i foringens 12 frie ende, slik at bolthullene i flenser på

kragene 40 og 42 bringes i flukt med hverandre og boltene passerer gjennom disse og fastspennes med den effekt at forings-rørets 12 frie ende blir sperret og fastkilet mellom de kjegle-stumpformete flater på de to kragepartier 4 0 og 42. Andre arrangementer for fastspenning av foringsrørets ender kan selv-følgelig også anvendes.

Den foreliggende oppfinnelse omfatter selvfølgelig også et ledningssystem som er foret ifølge den nevnte fremgangsmåte.

Claims

1. Fremgangsmåte til foring av et ledningssystem, karakterisert ved

at det ekstruderes en rørformet foring av plast på stedet hvor ledningssystemet skal fores, idet foringen er så pass elastisk ettergivende at den kan tilbøyes men vil vende tilbake til eller ha tendens til å vende tilbake til utilbø yet tilstand når den frigjøres, at det ekstruderte rør tilbøyes til en tilstand hvori den største diameterdimensjon på det tilbøyete rør er mindre enn ytterdiameteren på det utilbøyete rør, hvoretter røret fastholdes på løsbar måte mens det inntar tilbøyet tilstand, og det fastholdte, tilbøyete rør innsettes i det ledningssystem som skal fores, og grepet om røret frigjøres når røret inntar ønsket stilling i ledningssystemet og det enten tillates eller forårsakes at røret vender tilbake til dets utilbøyete tilstand.

2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at ekstruderingen, avbøyningen, fastholdelsen og innsettingen av røret foretas som en kontinuerlig operasjon.

3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1 eller 2, k a r a kr-terisert ved at avbøyningen foretas ved å la det ekstruderte rør passere formeruller, slik at røret tilbøyes til hesteskolig-nende tverrsnittsform.

4. Fremgangsmåte j samsvar med krav 3, karakterisert ved at røret har noe større diameter enn rørledningen eller ledningssystemet som skal fores, slik at det snepper på plass i stilling og utforer rørledningen eller ledningssystemet når det vender tilbake eller er vendt tilbake til dets opprinnelige tilstand.

5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 3, karakterisert ved at røret har noe mindre diameter enn ledningssystemets eller rørledningens flate som skal fores.

6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 5, karakterisert ved at det tilbøyete parti av røret fylles med et fyllmate-riale, såsom fugemasse, som fyller spalten mellom rø rets ytterside og rørledningens eller ledningssystemets flate, mens røret vender tilbake til eller er vendt tilbake til dens opprinnelige tilstand.

7. Fremgangsmåte i samsvar med ét av de foregående krav 1 - 6, karakterisert ved at røret holdes i tilbøyet tilstand ved hjelp av en hylse som er tilformet ved å omhylle en vevnad rundt det tilbøyete rør og ved å skjøte de tilstøtende kanter av vevnaden til dannelse av en sømlinje som løper i rørets lengderetning.

8. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at sømlinjen er utstyrt med en smeltetråd idet en an-tennelse av samme vil forårsake oppsplitting av sømmen og fri-gjøring av grepet om det tilbøyete rør.

9. Fremgangsmåte i samsvar med krav 7, karakterisert ved at hylsen har en svekkingslinje som løper i hylsens lengderetning og at frigjøringen av grepet!om røret foretas ved å utøve et trykk mot rørets innerside for derved å oppbryte hylsen langs svekkingslinjen.

10. Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 3-6, k a rakterisert ved at røret fastholdes i tilbøyet tilstand ved hjelp av klebemiddelbærende bånd som løper lengdeveis langs røret, og at grepet om røret oppheves ved fjerning av nevnte bånd.

11. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1, karakterisert ved at røret fastholdes i tilbøyet tilstand ved hjelp av en tilformet dor som er utstyrt med kanaler og som røret er anbrakt over, og at tilbøyningen oppnås ved tilføring av vakuum til nevnte kanaler for å trekke røret an mot dorflaten.

12. , Fremgangsmåte i samsvar med et av kravene 1-11, karakterisert ved at rørledningen eller ledningssystemet inneholder væske hvormed røret holdes understøttet i flytende tilstand mens det innsettes i rørledningen eller ledningssystemet.

13. Fremgangsmåte i samsvar med krav 12, karakterisert ved at væsken inneholder såpe som tjener som smøremiddel.

14. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav 1 - 13, karakterisert ved at fremgangsmåten gjentas, idet det innsettes et første rør i rørledningen eller ledningssystemet og det deretter innsettes påfølgende rør av stadig mindre dimensjon inne i det første rør, det annet rør, det tredje rør osv., inntil det er fremstilt en laminert rørforing med ønsket tykkelse.

15. Fremgangsmåte i samsvar med et av de foregående krav 1 14, karakterisert ved at røret eller hvert rør er fremstilt av polypropylen eller høytetthets-polyten eller liknende plastmateriale som har en tilstrekkelig plastisk memoreringsevne og som har en tykkelse av en størrelsesorden på omtrent 3 mm.